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DISEÑO DE LA AUTOMATIZACIÓN PARA UNA MÁQUINA CILINDRADORA
SICOD Ltda.

ESTEBAN ALVARADO BUCH
VÍCTOR HUGO QUISTANCHALA YANDUN

UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE OCCIDENTE
FACULTAD DE INGENIERÍA
DEPARTAMENTO DE AUTOMÁTICA Y ELECTRÓNICA
PROGRAMA DE INGENIERÍA MECATRÓNICA
SANTIAGO DE CALI
2010

DISEÑO DE LA AUTOMATIZACIÓN PARA UNA MÁQUINA CILINDRADORA
SICOD Ltda.

ESTEBAN ALVARADO BUCH
VÍCTORHUGO QUISTANCHALA YANDUN

Pasantía institucional para optar el titulo de
Ingeniero Mecatrónico

Director pasantía institucional:
ANDRÉS FELIPE NAVAS
Ingeniero Mecatrónico

UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE OCCIDENTE
FACULTAD DE INGENIERÍA
DEPARTAMENTO DE AUTOMÁTICA Y ELECTRÓNICA
PROGRAMA DE INGENIERÍA MECATRÓNICA
SANTIAGO DE CALI
2010

Nota de aceptación:
Aprobado por el Comité de Gradoen cumplimiento de los requisitos
exigidos
por
la
Universidad
Autónoma de Occidente para optar
el título de Ingeniero Mecatrónico.

Jurado

Jurado

Santiago de Cali, Julio de 2010.
3

A mi mamá Nancy Buch, mi papá Julio Alvarado, mis hermanas Nancy y Maria del
Mar, mi hermosa sobrina Valentina Cadavid, a todas esas personas que me
apoyaron en toda esta trayectoria con su amistadincondicional y aguantarme en
cada momento difícil y Dios el que permitió que haya podido llegar a este punto de
mi vida.

ESTEBAN ALVARADO BUCH

A mi mamá Luz Stella Yandun, mi papá Víctor Manuel Quistanchala, mi hermana
Lina Marcela Quistanchala, a mi novia Mónica Montaño y a todas las personas
que saben que los quiero por el amor, la compresión y su apoyo en todo momento,
a laspersonas que estuvieron a mi lado entregándome su amor incondicional y a
Dios por mantener con salud, vida y amor a toda mi familia.

VÍCTOR HUGO QUISTANCHALA YANDUN

4

AGRADECIMIENTOS

A la empresa SICOD Ltda. por brindar el espacio propicio para la realización de
este proyecto.

A Eugenio Echavarria, Ingeniero mecánico, Ingeniero de procesos de SICOD Ltda.
por ser el canal de informacióny asesorías brindadas para la profundización en el
conocimiento del la máquina.

A Andrés Felipe Navas, Ingeniero Mecatrónico, Director del proyecto de grado, por
la dirección, colaboración y gran labor para la ejecución de este proyecto.

Y a todas aquellas personas que de una u otra manera bridaron su apoyo de
manera incondicional para hacer posible el cumplimiento de los objetivos deeste
proyecto.

5

CONTENIDO
pág.

RESUMEN

16

INTRODUCCIÓN

17

1. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA

18

2. JUSTIFICACION

19

3. OBJETIVOS

20

3.1 OBJETIVO GENERAL

20

3.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS

20

4. MARCO TEORICO

21

4.1 SISTEMAS DE AUTOMATIZACIÓN EN PROCESOS INDUSTRIALES

21

4.2 PLC´S [CONTROLADORES LÓGICOS PROGRAMABLES]

23

4.3 SISTEMASHIDRÁULICOS

24

4.3.1 Diseño de un sistema hidráulico

24

4.3.2 Transformación de energía

24

4.3.3 Comando de energía

24

4.3.4 Transporte de energía

24

4.3.5 Varios

24

4.3.6 Componentes de un sistema hidráulico

24

4.3.6.1 Motores

26
6

4.3.6.2 Bombas

26

4.4 MÁQUINA CILINDRADORA

27

5. DESARROLLO CONCEPTUAL

29

5.1 REQUERIMIENTOS DEL CLIENTE29

5.2 ESPECIFICACIONES TÉCNICAS PRELIMINARES

31

5.3 CAJA NEGRA

31

5.3.1 Descomposición funcional

32

5.3.2 Rama crítica de sub-funciones

34

6. GENERACIÓN DE CONCEPTOS

35

6.1 CONCEPTO GENERADO PARA LA SUB – FUNCIÓN
“SENSAR MATERIAL”

35

6.1.1 Final de carrera

35

6.1.2 Sensores inductivos

36

6.1.3 Sensores ultrasónicos

37

6.2 CONCEPTOGENERADO PARA LA SUB – FUNCIÓN “CONTROLAR
SISTEMA”
388
6.2.1 PLC

39

6.3 CONCEPTO GENERADO PARA LA SUB – FUNCIÓN “CONVERTIR
ENERGÍA A MOVIMIENTO ROTACIONAL”

42

6.4 CONCEPTO GENERADO PARA LAS SUB – FUNCIONES “APLICAR
ENERGÍA ROTACIONAL A LA BOMBA HIDRÁULICA” Y “GENERA
PRESIÓN”

43

6.5 CONCEPTO GENERADO PARA LA SUB – FUNCIÓN “APLICAR
MOVIMIENTO A LOS PITONES”

43

7

6.5.1...